JP2014067875A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】溶剤を用いた乾燥処理において、溶剤の蒸気により加熱される基板の上部と、基板の下部との間の温度差を抑制できる基板処理装置および基板処理方法を提供する。
【解決手段】処理液から基板９および基板保持部３０を露出させた後、加熱された溶剤の蒸気を含む気体を、基板９の上方位置から基板９へ向けて吹き付ける。また、それと同時に、赤外線照射部９０から基板保持部３０へ向けて、赤外線を照射する。これにより、基板保持部３０が加熱される。また、基板保持部３０を介して基板９の下部が加熱される。その結果、基板９の下部と、溶剤の蒸気により加熱される基板９の上部との間の温度差が、抑制される。
【選択図】図５

Description

本発明は、基板に対して洗浄処理および乾燥処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関する。

従来、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、カラーフィルタ用基板、記録ディスク用基板、太陽電池用基板、電子ペーパー用基板などの精密電子装置用基板の製造工程では、基板に対して、処理液を用いた洗浄処理と、その後の乾燥処理とが行われる。例えば、特許文献１には、チャンバの内部において、処理槽内の純水にウエハを浸漬して洗浄した後、純水からウエハを引き上げて乾燥させる基板処理装置が記載されている。

特開２００２−１３４４６３号公報

また、基板を乾燥させる際に、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）ガスを用いて基板の乾燥を促進させる処理が、従来知られている。当該処理においては、純水から引き上げられた基板に対し、高温のＩＰＡガスを吹き付けて、基板の表面にＩＰＡを凝縮させる。これにより、基板表面の純水の液膜を、表面張力の低いＩＰＡの液膜に置換する。その後、基板の表面に高温の窒素ガスを吹き付けて、ＩＰＡを気化させる。

しかしながら、近年では、基板の表面に形成されるパターンの微細化や、高アスペクト比化が進んでいる。このため、ＩＰＡガスを用いた基板の乾燥プロセスにおいて、パターンの倒壊が問題となる場合がある。パターンの倒壊は、高温のガス（ＩＰＡガスおよび窒素ガス）を吹き付けることによって、基板の表面に温度勾配が生じることが原因の１つと考えられている。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、溶剤を用いた乾燥処理において、溶剤の蒸気により加熱される基板の上部と、基板の下部との間の温度差を抑制できる基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、基板処理装置であって、基板を収容して内部を密閉空間にすることが可能なチャンバと、前記チャンバ内に、処理液を貯留する処理槽と、その上面に基板を起立姿勢で載置する基板保持部と、気体供給ノズルと、赤外線照射部と、を有し、前記処理槽に貯留された処理液の液面に対して基板が下方に位置する浸漬状態と、前記液面に対して基板および前記基板保持部が上方に位置する露出状態との間で、基板と前記液面とを相対的に移動させる移動手段をさらに有し、前記気体供給ノズルは、前記露出状態における基板の上方位置から基板へ向けて、加熱された溶剤の蒸気を含む気体を吐出し、前記赤外線照射部は、前記露出状態における前記基板保持部に対して、赤外線を照射する。

本願の第２発明は、第１発明の基板処理装置であって、前記移動手段は、前記処理槽の内部と前記処理槽の上方位置との間で、前記基板保持部を上下に移動させるリフタ機構を有する。

本願の第３発明は、第１発明または第２発明の基板処理装置であって、前記基板保持部は、赤外領域に吸収スペクトルのピークを有する材料で形成されている。

本願の第４発明は、第３発明の基板処理装置であって、前記基板保持部は、石英で形成されている。

本願の第５発明は、第１発明から第４発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記気体供給ノズルから吐出される気体を、溶剤の蒸気と、不活性ガスとの間で切り替える切替手段をさらに有する。

本願の第６発明は、第１発明から第５発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記溶剤がイソプロピルアルコールである。

本願の第７発明は、第１発明から第６発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記赤外線照射部から照射された赤外線を、前記基板保持部へ向けて収束させる集光部をさらに有する。

本願の第８発明は、基板を洗浄および乾燥する基板処理方法であって、ａ）基板保持部の上面に起立姿勢で載置された基板を、処理液に浸漬する工程と、ｂ）前記工程ａ）の後に、前記処理液から基板および前記基板保持部を露出させる工程と、ｃ）前記工程ｂ）の後に、加熱された溶剤の蒸気を含む気体を、基板の上方位置から基板へ向けて吹き付ける工程と、を含み、前記工程ｃ）において、前記基板保持部に赤外線を照射する。

本願の第９発明は、第８発明の基板乾燥方法であって、前記工程ｃ）は、ｃ−１）基板へ向けて、イソプロピルアルコールの蒸気を吹き付ける工程と、ｃ−２）前記工程ｃ−１）の後に、基板へ向けて、窒素ガスを吹き付ける工程と、を含み、前記工程ｃ−１）および前記工程ｃ−２）の双方に亘って、前記基板保持部に赤外線を照射する。

本願の第１０発明は、第８発明または第９発明の基板処理方法であって、前記基板保持部は、赤外領域に吸収スペクトルのピークを有する材料で形成されている。

本願の第１発明〜第１０発明によれば、基板保持部に赤外線を照射することにより、基板保持部が加熱される。また、基板保持部を介して基板の下部が加熱される。これにより、基板の下部と、溶剤の蒸気により加熱される基板の上部との間の温度差が、抑制される。

特に、本願の第３発明および第１０発明によれば、基板保持部が、効率よく赤外線を吸収する。したがって、基板保持部を効率よく加熱できる。

特に、本願の第７発明によれば、基板保持部に、赤外線が集中的に照射される。したがって、基板保持部を効率よく加熱できる。

基板処理装置の前方から見た縦断面図である。 基板処理装置の側方から見た縦断面図である。 洗浄・乾燥処理の流れを示したフローチャートである。 洗浄時における基板処理装置の縦断面図である。 乾燥時における基板処理装置の縦断面図である。 変形例に係る基板処理装置の部分縦断面図である。 変形例に係る基板処理装置の縦断面図である。 変形例に係る基板処理装置の縦断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．基板処理装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の前方から見た縦断面図である。図２は、基板処理装置１の側方から見た縦断面図である。この基板処理装置１は、半導体の製造工程において、略円板状の基板である半導体ウエハ９に対して、洗浄処理および乾燥処理を行う装置である。この基板処理装置１では、複数枚の半導体ウエハ９が、一括して処理される。図１に示すように、本実施形態の基板処理装置１は、チャンバ１０、処理槽２０、基板保持部３０、リフタ機構４０、純水供給部５０、純水回収部６０、気体供給部７０、気体排出部８０、赤外線照射部９０、および制御部１００を備えている。

チャンバ１０は、複数枚の半導体ウエハ９に対して洗浄処理および乾燥処理を行うための処理空間１１を内部に有する容器である。処理槽２０、基板保持部３０、リフタ機構４０、気体供給ノズル１６、および赤外線照射部９０は、チャンバ１０の内部に収容されている。チャンバ１０は、筐体状のチャンバ本体部１２と、チャンバ本体部１２の上部に設けられた搬入出口１３を開閉する蓋部１４とを有する。チャンバ本体部１２および蓋部１４、気密性の高い材料により、形成されている。

蓋部１４には、図１中に概念的に示した駆動機構１５が接続されている。駆動機構１５は、例えば、エアシリンダにより実現される。駆動機構１５を動作させると、蓋部１４がスライド移動し、それにより、搬入出口１３が閉鎖および開放される。搬入出口１３を閉鎖すると、チャンバ１０内の処理空間１１が、外部から隔離された密閉空間となる。一方、搬入出口１３を開放すると、搬入出口１３を介して、複数枚の半導体ウエハ９を搬入および搬出することが可能となる。

チャンバ１０の内部には、一対の気体供給ノズル１６が設けられている。一対の気体供給ノズル１６は、後述する引き上げ位置Ｐ２に配置された半導体ウエハ９の中心より上方に、配置されている。また、各気体供給ノズル１６は、複数枚の半導体ウエハ９の配列方向に沿って、管状に延びている。各気体供給ノズル１６には、複数の吐出口が設けられている。気体供給ノズル１６に気体が供給されると、当該気体は、複数の吐出口からチャンバ１０の内部へ向けて、吐出される。

処理槽２０は、純水を貯留する貯留容器である。処理槽２０は、純水を貯留してその内部に複数枚の半導体ウエハ９を浸漬させる内槽２１と、内槽２１の外周部に設けられた外槽２２とを有する。内槽２１の底部には、一対の純水供給ノズル２３が設けられている。各純水供給ノズル２３は、複数枚の半導体ウエハ９の配列方向に沿って、管状に延びている。また、各純水供給ノズル２３には、複数の吐出口が設けられている。純水供給ノズル２３に純水が供給されると、当該純水は、複数の吐出口から吐出されて内槽２１の内部に貯留される。また、内槽２１の上部まで貯留された純水は、内槽２１の上部からオーバーフローして、外槽２２へ捕集される。

基板保持部３０は、チャンバ１０の内部において、複数枚の半導体ウエハ９を保持する部位である。基板保持部３０は、複数枚の半導体ウエハ９の配列方向に沿って延びる３本の保持棒３１により構成されている。各保持棒３１の上面には、複数の保持溝（図示省略）が刻設されている。複数枚の半導体ウエハ９は、それらの周縁部を保持溝に嵌合させた状態で、３本の保持棒３１上に、互いに平行に起立姿勢で保持される。

リフタ機構４０は、基板保持部３０を上下に移動させる機構である。リフタ機構４０は、例えば、エアシリンダやモータの駆動力を利用して、実現することができる。リフタ機構４０を下向きに駆動させると、基板保持部３０および複数枚の半導体ウエハ９が、内槽２１内の浸漬位置Ｐ１へ移動する。すなわち、基板保持部３０および複数枚の半導体ウエハ９が、内槽２１に貯留された純水の液面より下方に位置する浸漬状態（図２において実線で示す状態）となる。一方、リフタ機構４０を上向きに駆動させると、基板保持部３０および複数枚の半導体ウエハ９が、処理槽２０より上方の引き上げ位置Ｐ２へ引き上げられる。すなわち、基板保持部３０および複数枚の半導体ウエハ９が、内槽２１に貯留された純水の液面より上方に位置する露出状態（図１において実線で示す状態）となる。

純水供給部５０は、純水供給ノズル２３へ純水を供給するための機構である。図１に示すように、純水供給部５０は、給液配管５１、純水供給源５２、および第１開閉弁５３を有する。給液配管５１の上流側の端部は、純水供給源５２に接続されている。給液配管５１の下流側の端部は、２本に分岐して、一対の純水供給ノズル２３に、それぞれ接続されている。また、第１開閉弁５３は、給液配管５１の経路途中に介挿されている。このため、第１開閉弁５３を開放すると、純水供給源５２から給液配管５１を通って一対の純水供給ノズル２３へ、純水が供給される。

純水回収部６０は、外槽２２に捕集された使用済みの純水を、基板処理装置１の外部へ排出するための機構である。図１に示すように、純水回収部６０は、排液配管６１および第２開閉弁６２を有する。排液配管６１の上流側の端部は、外槽２２に接続されている。排液配管６１の下流側の端部は、工場内の排液ラインに接続されている。また、第２開閉弁６２は、排液配管６１の経路途中に介挿されている。このため、第２開閉弁６２を開放すると、外槽２２から排液配管６１を取って排液ラインへ、純水が排出される。なお、排出された純水を再生処理し、再び内槽へ循環供給してもよい。

気体供給部７０は、チャンバ１０内の気体供給ノズル１６へ、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）ガスと窒素ガスとを選択的に供給するための機構である。図１に示すように、気体供給部７０は、給気配管７１、ＩＰＡガス供給源７２、窒素ガス供給源７３、第３開閉弁７４、および第４開閉弁７５を有する。給気配管７１の上流側の端部は、２本に分岐して、ＩＰＡガス供給源７２と窒素ガス供給源７３とに、それぞれ接続されている。ＩＰＡガス供給源７２側の分岐配管には、第３開閉弁７４が介挿されている。窒素ガス供給源７３側の分岐配管には、第４開閉弁７５が介挿されている。また、給気配管７１の下流側の端部は、２本に分岐して、一対の気体供給ノズル１６に、それぞれ接続されている。

図１に示すように、ＩＰＡガス供給源７２は、ＩＰＡガス加熱部７６を有する。ＩＰＡガス加熱部７６を動作させると、ＩＰＡガス供給源７２において、常温より高い温度に加熱された高温のＩＰＡガスが発生する。また、ＩＰＡガス加熱部７６を動作させつつ、第４開閉弁７５を閉鎖して、第３開閉弁７４を開放すると、ＩＰＡガス供給源７２から給気配管７１を通って一対の気体供給ノズル１６へ、加熱されたＩＰＡガスが供給される。

また、窒素ガス供給源７３は、窒素ガス加熱部７７を有する。窒素ガス加熱部７７を動作させると、窒素ガス供給源７３において、常温より高い温度に加熱された高温の窒素ガスが発生する。また、窒素ガス加熱部７７を動作させつつ、第３開閉弁７４を閉鎖して、第４開閉弁７５を開放すると、窒素ガス供給源７３から給気配管７１を通って一対の気体供給ノズル１６へ、加熱された窒素ガスが供給される。

このように、本実施形態では、第３開閉弁７４および第４開閉弁７５が、気体供給ノズル１６から吐出される気体を、ＩＰＡガスと窒素ガスとの間で切り替える切替手段を構成している。

気体排出部８０は、チャンバ１０の内部から気体を排出するための機構である。図１に示すように、気体排出部８０は、排気配管８１および第５開閉弁８２を有する。排気配管８１の上流側の端部は、チャンバ１０の底部に設けられた排気口に、接続されている。排気配管８１の下流側の端部は、工場内の排気ラインに接続されている。また、第５開閉弁８２は、排気配管８１の経路途中に介挿されている。このため、第５開閉弁８２を開放すると、チャンバ１０から排気配管８１を通って排気ラインへ、気体が排出される。

赤外線照射部９０は、引き上げ位置Ｐ２に配置された基板保持部３０に対して、赤外線を照射するための機構である。図２に示すように、赤外線照射部９０は、複数枚の半導体ウエハ９の配列方向に沿って配列された複数の光源９１を有する。各光源９１には、例えば、赤外線を照射するハロゲンランプやレーザ発振器が使用される。制御部１００から赤外線照射部９０に駆動電流を供給すると、各光源９１は、基板保持部３０の３本の保持棒３１へ向けて、赤外線を照射する。これにより、３本の保持棒３１が加熱される。

半導体ウエハ９を形成するシリコンは、赤外線の吸収率が低いため、赤外線により直接的には加熱されにくい。これに対し、本実施形態の３本の保持棒３１は、半導体ウエハ９より赤外線を吸収しやすい材料で形成されている。具体的には、各保持棒３１の材料として、赤外領域に吸収スペクトルのピークを有する材料が、使用されている。このような材料として、例えば、石英を挙げることができる。当該材料を使用すれば、３本の保持棒３１は、赤外線照射部９０から照射される赤外線により、効率よく加熱される。また、３本の保持棒３１が加熱されると、３本の保持棒３１から複数枚の半導体ウエハ９へ、熱が伝導する。その結果、複数枚の半導体ウエハ９の下部が加熱される。

制御部１００は、図１および図２中に概念的に示したように、駆動機構１５、リフタ機構４０、第１開閉弁５３、第２開閉弁６２、第３開閉弁７４、第４開閉弁７５、ＩＰＡガス加熱部７６、窒素ガス加熱部７７、第５開閉弁８２、および赤外線照射部９０と、電気的に接続されている。制御部１００は、ＣＰＵ等の演算処理部やメモリを有するコンピュータにより構成されていてもよく、あるいは、電子回路基板により構成されていてもよい。制御部１００は、ユーザの操作、各種の入力信号、または予め設定されたプログラムに従って、駆動機構１５、リフタ機構４０、第１開閉弁５３、第２開閉弁６２、第３開閉弁７４、第４開閉弁７５、ＩＰＡガス加熱部７６、窒素ガス加熱部７７、第５開閉弁８２、および赤外線照射部９０の動作を制御する。

＜２．洗浄・乾燥処理の流れについて＞
続いて、上記の基板処理装置１を用いた洗浄・乾燥処理の流れについて、図３のフローチャートを参照しつつ、説明する。基板処理装置１において洗浄・乾燥処理を行うときには、まず、当該処理を行う旨の指令が、制御部１００に入力される。制御部１００は、当該指令を受信すると、基板処理装置１内の各部を動作制御する。これにより、図３に示す洗浄・乾燥処理が進行する。

基板処理装置１は、まず、第１開閉弁５３および第２開閉弁６２を開放する。そうすると、純水供給源５２から給液配管５１を通って純水が供給され、純水供給ノズル２３から内槽２１の内部へ、純水が吐出される。純水供給ノズル２３から吐出された純水は、内槽２１の内部に徐々に貯留され、やがて内槽２１の上部から外槽２２へオーバーフローする（ステップＳ１）。

次に、基板処理装置１は、駆動機構１５により蓋部１４をスライド移動させ、チャンバ１０の搬入出口１３を開放する。そして、前工程の装置から所定の搬送機構により搬送された複数枚の半導体ウエハ９を、搬入出口１３を介してチャンバ１０の内部へ搬入する（ステップＳ２）。チャンバ１０の内部では、引き上げ位置Ｐ２において基板保持部３０が待機している。複数枚の半導体ウエハ９は、基板保持部３０の３本の保持棒３１上に載置される。半導体ウエハ９の搬入が完了すると、基板処理装置１は、再び駆動機構１５により蓋部１４をスライド移動させ、チャンバ１０の搬入出口１３を閉鎖する。これにより、チャンバ１０内の処理空間１１に、複数枚の半導体ウエハ９が収容される。

続いて、基板処理装置１は、リフタ機構４０を動作させて、基板保持部３０を下降させる。そうすると、図４に示すように、複数枚の半導体ウエハ９が、内槽２１の内部に貯留された純水中に、浸漬される（ステップＳ３）。これにより、複数枚の半導体ウエハ９に対する洗浄処理が開始される。内槽２１の内部においては、純水供給ノズル２３から吐出される純水の流れによって、半導体ウエハ９の表面から異物が遊離される。また、半導体ウエハ９から遊離した異物は、純水とともに内槽２１の上部へ流れ、外槽２２へ排出される。

また、半導体ウエハ９の洗浄処理中に、基板処理装置１は、ＩＰＡガスの吐出を開始する（ステップＳ４）。具体的には、ＩＰＡガス加熱部７６を動作させ、第３開閉弁７４および第５開閉弁８２を開放する。そうすると、ＩＰＡガス供給源７２から給気配管７１を通って気体供給ノズル１６へ、加熱されたＩＰＡガスが供給される。そして、気体供給ノズル１６からチャンバ１０の内部へ、加熱されたＩＰＡガスが吐出される。

予め設定された洗浄処理時間が経過すると、基板処理装置１は、リフタ機構４０を動作させて、基板保持部３０を上昇させる。これにより、基板保持部３０および複数枚の半導体ウエハ９を、浸漬位置Ｐ１から引き上げ位置Ｐ２へ引き上げる（ステップＳ５）。すなわち、基板保持部３０および複数枚の半導体ウエハ９を、内槽２１に貯留された純水から露出した露出状態とする。

基板保持部３０および複数枚の半導体ウエハ９が引き上げ位置Ｐ２に配置されると、気体供給ノズル１６は、半導体ウエハ９の上方位置から半導体ウエハ９の上部へ向けて、加熱されたＩＰＡガスを吐出する。ＩＰＡガスは、半導体ウエハ９の表面に接触することにより冷却される。その結果、半導体ウエハ９の表面に、ＩＰＡが凝縮する。また、凝縮したＩＰＡの液滴は、純水より表面張力が低いため、半導体ウエハ９の表面を覆う純水の液膜が、ＩＰＡの液膜に置換される。

また、複数枚の半導体ウエハ９を引き上げ位置Ｐ２へ引き上げた後、基板処理装置１は、赤外線照射部９０を動作させる。これにより、基板保持部３０に対する赤外線の照射を開始する（ステップＳ６）。すなわち、図５のように、半導体ウエハ９の上部に対するＩＰＡガスの吹き付けと、基板保持部３０に対する赤外線の照射とが、同時に行われる。基板保持部３０の３本の保持棒３１は、照射された赤外線により加熱される。また、３本の保持棒３１が加熱されると、各保持棒３１に蓄積された熱が、半導体ウエハ９の下部へ伝導する。これにより、半導体ウエハの下部が加熱される。

このように、本実施形態の基板処理装置１では、赤外線の照射により、基板保持部３０を介して半導体ウエハ９の下部を加熱する。その結果、半導体ウエハ９の下部と、ＩＰＡガスにより加熱される半導体ウエハ９の上部との間の温度差が、抑制される。半導体ウエハ９の表面における温度勾配が抑制されれば、温度勾配に起因するパターンの倒壊も、抑制される。

予め設定されたＩＰＡガスの吐出時間が経過すると、基板処理装置１は、気体供給ノズル１６から吐出される気体を、ＩＰＡガスから窒素ガスに切り替える（ステップＳ７）。具体的には、窒素ガス加熱部７７を動作させ、第３開閉弁７４を閉鎖して、第４開閉弁７５を開放する。そうすると、窒素ガス供給源７３から給気配管７１を通って気体供給ノズル１６へ、加熱された窒素ガスが供給される。そして、気体供給ノズル１６から半導体ウエハ９へ向けて、加熱された窒素ガスが吐出される。加熱された窒素ガスが吹き付けられると、半導体ウエハ９の表面を覆うＩＰＡの液膜が気化する。これにより、半導体ウエハ９が乾燥される。

ステップＳ７においても、赤外線照射部９０による赤外線の照射は、継続されている。すなわち、図５のように、半導体ウエハ９の上部に対する窒素ガスの吹き付けと、基板保持部３０に対する赤外線の照射とが、同時に行われる。このため、半導体ウエハ９の下部と、窒素ガスにより加熱される半導体ウエハ９の上部との間の温度差が、抑制される。

予め設定された窒素ガスの吐出時間が経過すると、基板処理装置１は、第４開閉弁７５を閉鎖して窒素ガスの吐出を終了させる（ステップＳ８）。また、基板処理装置１は、赤外線照射部９０を停止させて、赤外線の照射を終了させる（ステップＳ９）。

その後、基板処理装置１は、駆動機構１５により蓋部１４をスライド移動させ、チャンバ１０の搬入出口１３を開放する。そして、所定の搬送機構により、複数枚の半導体ウエハ９を、搬入出口１３を介してチャンバ１０の外部へ搬出する（ステップＳ１０）。以上をもって、複数枚の半導体ウエハ９に対する洗浄・乾燥処理を終了する。

＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

図６は、一変形例に係る基板処理装置の部分縦断面図である。図６の例では、赤外線照射部９０と、引き上げ位置Ｐ２における基板保持部３０との間に、集光部９２が設けられている。集光部９２には、例えば、凸レンズ等の正のパワーを有する光学系が使用される。赤外線照射部９０から照射された赤外線は、集光部９２により収束されつつ、基板保持部３０に照射される。このようにすれば、赤外線照射部９０から照射された赤外線が、基板保持部３０に集中的に照射される。したがって、基板保持部３０を、より効率よく加熱できる。

図７および図８は、他の変形例に係る基板処理装置１の縦断面図である。図７および図８の例では、内槽２１の下端部に、第２排液配管６３が接続されている。第２排液配管６３の下流側の端部は、工場内の排液ラインに接続されている。また、第２排液配管６３の経路途中には、第６開閉弁６４が介挿されている。このため、第６開閉弁６４を開放すると、図７のように、内槽２１から純水が排出される。このようにすれば、半導体ウエハ９を洗浄した後、処理槽２０の上方へ半導体ウエハ９を引き上げることなく、半導体ウエハ９を純水から露出させることができる。

すなわち、図７および図８の例では、第２排液配管６３が、処理槽２０に貯留された純水の液面に対して半導体ウエハ９および基板保持部３０が下方に位置する浸漬状態と、純水の液面に対して半導体ウエハ９および基板保持部３０が上方に位置する露出状態との間で、半導体ウエハ９と純水の液面とを相対的に移動させる移動手段を構成している。このようにすれば、処理槽２０の上方に、半導体ウエハ９を引き上げるための空間を確保する必要がない。したがって、上述した実施形態の構造より、チャンバ１０を小型化できる。

また、図７および図８の例では、内槽２１の内部に配置された半導体ウエハ９の中央より上方の位置に、一対の気体供給ノズル１６が設けられている。また、内槽２１の内部に配置された基板保持部３０と略同等の高さ位置に、一対の赤外線照射部９０が設けられている。このため、内槽２１から純水を排出した後、内槽２１の内部に配置された複数の半導体ウエハ９に対して、加熱されたＩＰＡガスおよび加熱された窒素ガスを吹き付け、それと同時に、基板保持部３０に対して赤外線を照射することができる。

また、上記の実施形態では、処理槽２０に貯留される処理液として、純水を使用していたが、より洗浄効果の高い薬液を使用してもよい。また、処理槽２０内に、薬液と純水とを順次に供給してもよい。また、上記の実施形態では、溶剤としてＩＰＡを使用していたが、処理液より表面張力の低いものであれば、他の溶剤を使用してもよい。また、気体供給ノズル１６から吐出される気体は、溶剤の蒸気と、他の気体とが混合されたものであってもよい。また、窒素ガスに代えて、アルゴンガス等の他の不活性ガスを使用してもよい。

また、洗浄・乾燥処理は、チャンバ１０の内部を減圧しつつ行ってもよい。また、基板保持部３０は、その上面に半導体ウエハ９を起立姿勢で載置するものであれば、上記の実施形態とは異なる構成であってもよい。例えば、基板保持部３０を構成する保持棒の数が、２本であってもよい。

また、基板処理装置１は、チャンバ１０を複数備え、複数組の半導体ウエハ９を、複数のチャンバ１０において並列に処理できるものであってもよい。また、基板処理装置１は、半導体ウエハ９を１枚ずつ処理するものであってもよい。

また、上記の基板処理装置１は、半導体ウエハ９を処理対象としていたが、本発明の基板処理装置および基板処理方法は、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、カラーフィルタ用基板、記録ディスク用基板、太陽電池用基板などの他の精密電子装置用基板を、処理対象とするものであってもよい。

また、基板処理装置の細部の構成については、本願の各図に示された形状と、相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 基板処理装置
９ 半導体ウエハ
１０ チャンバ
１１ 処理空間
１２ チャンバ本体部
１３ 搬入出口
１４ 蓋部
１５ 駆動機構
１６ 気体供給ノズル
２０ 処理槽
２１ 内槽
２２ 外槽
２３ 純水供給ノズル
３０ 基板保持部
３１ 保持棒
４０ リフタ機構
５０ 純水供給部
５１ 給液配管
５２ 純水供給源
５３ 第１開閉弁
６０ 純水回収部
６１ 排液配管
６２ 第２開閉弁
６３ 第２排液配管
６４ 第６開閉弁
７０ 気体供給部
７１ 給気配管
７２ ＩＰＡガス供給源
７３ 窒素ガス供給源
７４ 第３開閉弁
７５ 第４開閉弁
７６ ＩＰＡガス加熱部
７７ 窒素ガス加熱部
８０ 気体排出部
８１ 排気配管
８２ 第５開閉弁
９０ 赤外線照射部
９１ 光源
９２ 集光部
Ｐ１ 浸漬位置
Ｐ２ 引き上げ位置

Claims (10)

1. 基板を収容して内部を密閉空間にすることが可能なチャンバと、
   前記チャンバ内に、
   処理液を貯留する処理槽と、
   その上面に基板を起立姿勢で載置する基板保持部と、
   気体供給ノズルと、
   赤外線照射部と、
   を有し、
   前記処理槽に貯留された処理液の液面に対して基板が下方に位置する浸漬状態と、前記液面に対して基板および前記基板保持部が上方に位置する露出状態との間で、基板と前記液面とを相対的に移動させる移動手段をさらに有し、
   前記気体供給ノズルは、前記露出状態における基板の上方位置から基板へ向けて、加熱された溶剤の蒸気を含む気体を吐出し、
   前記赤外線照射部は、前記露出状態における前記基板保持部に対して、赤外線を照射する基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記移動手段は、前記処理槽の内部と前記処理槽の上方位置との間で、前記基板保持部を上下に移動させるリフタ機構を有する基板処理装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の基板処理装置であって、
   前記基板保持部は、赤外領域に吸収スペクトルのピークを有する材料で形成されている基板処理装置。
4. 請求項３に記載の基板処理装置であって、
   前記基板保持部は、石英で形成されている基板処理装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記気体供給ノズルから吐出される気体を、溶剤の蒸気と、不活性ガスとの間で切り替える切替手段をさらに有する基板処理装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記溶剤がイソプロピルアルコールである基板処理装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記赤外線照射部から照射された赤外線を、前記基板保持部へ向けて収束させる集光部をさらに有する基板処理装置。
8. 基板を洗浄および乾燥する基板処理方法であって、
   ａ）基板保持部の上面に起立姿勢で載置された基板を、処理液に浸漬する工程と、
   ｂ）前記工程ａ）の後に、前記処理液から基板および前記基板保持部を露出させる工程と、
   ｃ）前記工程ｂ）の後に、加熱された溶剤の蒸気を含む気体を、基板の上方位置から基板へ向けて吹き付ける工程と、
   を含み、
   前記工程ｃ）において、前記基板保持部に赤外線を照射する基板処理方法。
9. 請求項８に記載の基板処理方法であって、
   前記工程ｃ）は、
   ｃ−１）基板へ向けて、イソプロピルアルコールの蒸気を吹き付ける工程と、
   ｃ−２）前記工程ｃ−１）の後に、基板へ向けて、窒素ガスを吹き付ける工程と、
   を含み、
   前記工程ｃ−１）および前記工程ｃ−２）の双方に亘って、前記基板保持部に赤外線を照射する基板処理方法。
10. 請求項８または請求項９に記載の基板処理方法であって、
    前記基板保持部は、赤外領域に吸収スペクトルのピークを有する材料で形成されている基板処理方法。

Images